Professor: Dr. Welber Gianini Quirino

Resumo: Desde o isolamento do grafeno por Geim e Novoselov em 2004, o grafeno tem recebido considerável atenção da comunidade científica devido a suas excelentes propriedades mecânicas, térmicas, químicas, elétricas e ópticas. Estas excelentes propriedades físicas, em particular a elevada resistência mecânica, a transparência óptica superior a 90% na região visível e a elevada mobilidade eletrônica fazem com que o grafeno seja considerado o material base para ser aplicado em diferentes ramos da tecnologia. No entanto, a inviabilidade do processamento do grafeno em meios líquidos limita seu uso, especialmente a produção em larga escala visando as aplicações industriais. Em contraste, o óxido de grafeno (GO, do inglês graphene oxide), um material quimicamente modificado produzido a partir do grafite, pode ser processado em meios líquidos usando solventes que não agridem ou poluem o meio ambiente (como água, por exemplo). O GO pode, ainda, ser reduzido usando uma ampla gama de reagentes químicos e tratamentos térmicos, dando origem a um material usualmente denominado óxido de grafeno reduzido (r-GO, do inglês reduced graphene oxide). Embora existam diversos métodos de preparação do grafeno, a esfoliação química do grafite para a obtenção do GO/r-GO é considerada um dos métodos mais eficazes para se produzir nanofolhas de grafeno em grandes quantidades e com relativos baixos custos. As modificações químicas e estruturais que são introduzidas no grafite durante a preparação do GO causam alterações substanciais nas propriedades físicas altamente favoráveis e desejáveis do grafeno. Deste modo, em termos químicos, embora o GO seja um material centenário, ele é considerado pela comunidade científica como um novo tipo de material com uma estequiometria não definida. Neste contexto, os filmes de r-GO, podem ser materiais condutores que apresentam elevada transparência óptica na região do visível e excelentes propriedades mecânicas, e tem sido considerado como candidato para substituir os eletrodos condutores e transparentes (TCOs) nas aplicações em Eletrônica Orgânica. Neste curso introdutório, abordaremos os principais aspectos da síntese de GO passando pela produção de filmes finos contendo nanofolhas GO usando técnicas de deposição por spray e spincoating. Discutiremos os processos para redução desses filmes usando uma combinação de tratamentos químicos e térmicos. Serão apresentadas as principais técnicas de caracterização utilizadas para a caracterização de GO/r-GO, como Espectroscopia Óptica de Absorção (UV-Vis), Espectroscopia Óptica de Absorção no Infravermelho (FTIR), Difração de raio X (DRX), e Espectroscopia RAMAN. Por fim, serão discutidos algumas das aplicações já realizadas utilizando este novo material para aplicações em Eletrônica Orgânica.